当前位置:首页 > 新闻动态
新闻动态

博亚体育app官网入口_王秀杰/王昌凌/刘永进团队合作开发出新型生物3D打印体系

点击量: 853     作者: 博亚体育app官网入口     时间: 2022-03-18 08:30:37

王秀杰/王昌凌/刘永进团队合作开辟出新型生物3D打印系统
  1. 生物3D打印系统

来历:中国生物手艺网 2022-02-25 08:27

生物3D打印(3D Bioprinting)手艺操纵3D打印机将含有细胞和生物材料的生物墨水(Bioink)打印出特定的外形布局,是最有但愿实此刻体外制造人类器官的新兴手艺之一。但是,今朝的生物3D打印机手艺还没法制造具有心理功能且可以或许持久存活的复杂器官,其首要缘由是现有的生物3D打印机只能在程度和竖直标的目的上“逐层累加”地打印细胞,没法实现细胞和

生物3D打印(3D Bioprinting)手艺操纵3D打印机将含有细胞和生物材料的生物墨水(Bioink)打印出特定的外形布局,是最有但愿实此刻体外制造人类器官的新兴手艺之一。但是,今朝的生物3D打印机手艺还没法制造具有心理功能且可以或许持久存活的复杂器官,其首要缘由是现有的生物3D打印机只能在程度和竖直标的目的上“逐层累加”地打印细胞,没法实现细胞和血管收集的有机融会,从而致使打印后的细胞贫乏营养供给而难以持久存活。另外,为使逐层打印的生物墨水可以或许快速固定成型,现有生物3D打印手艺均需在生物墨水中添加可固化的生物材料,这些材料固然可以在短时候内固定细胞,但会光鲜明显影响细胞存活和功能。

为解决上述问题,中国科学院遗传与发育生物学研究所王秀杰团队与英国曼彻斯特年夜学传授王昌凌(Charlie C.L. Wang)团队、清华年夜学传授刘永进团队合作,缔造性地将六轴机械人革新成为生物3D打印机(六轴机械人生物打印机)。六轴机械人具有六个可以360°自由动弹的关节,理论上可以在空间内的肆意角度进行细胞打印(图A)。为避免生物材料固定给细胞带来的负面影响,科研人员开辟了油浴细胞打印系统(Oil-Bath-Based Cell Printing),即在矿物油的疏水感化力下,打印的细胞可以不受重力影响而不变地贴附在生物支架的肆意概况,并自觉地与生物支架和周边细胞构成慎密毗连。连系两种新开辟的系统,可以实此刻复杂血管支架长进行细胞全方位打印,打印的细胞具有与人工操作不异的存活率(>98%),而且可以或许连结正常的细胞周期和心理功能。科研人员进一步从组织器官发育的角度动身,设计了轮回式“打印-培育”的器官制造方案,在血管支架上打印若干层细胞后,将其进行一段时候的共培育以引诱打印细胞间构成具有功能的胞间毗连和新生毛细血管,然后再进行新的一轮细胞打印。反复这一“打印-培育”进程,可使打印组织内部构成与体内器官近似的血管收集,从而撑持打印组织器官的持久存活。

利用上述手艺和方案,科研人员在血管支架上展开了血管内皮细胞和心肌细胞打印尝试。六轴机械人生物打印机连系油浴细胞打印系统可以在复杂血管支架上打印完全的内皮层,而且可以在生血管因子的辅助下发展出新血管和毛细血管收集(图B);打印的心肌细胞可以或许在短时候内构成间隙毗连,恢复并长时保持纪律性搏动。经由过程轮回式“打印-培育”方案协同打印血管内皮细胞和心肌细胞,科研人员制造了具有毛细血管收集、可以或许在体外存活而且保持搏功能跨越6个月的心肌组织(图B)。操纵六轴机械人生物打印机低本钱、高拓展性等长处,科研人员进一步成立了由两个六轴机械人构成的协作打印平台,实现了在复杂血管支架上快速而有序地协同打印多种类型细胞(图C)。该研究报导的生物打印系统冲破了传统生物3D打印的平层局限,为复杂组织器官的体外制造供给了更可行的解决方案。

相干研究功效以A multi-axis robot-based bioprinting system supporting natural cell function preservation and cardiac tissue fabrication为题,在线颁发在Bioactive Materials上。研究工作获得国度天然科学基金委和中科院计谋性先导科技专项的帮助。(生物谷 Bioon.com)

版权声明 本网站所有注明“来历:生物谷”或“来历:bioon”的文字、图片和音视频资料,版权均属在生物谷网站所有。非经授权,任何媒体、网站或小我不得转载,不然将究查法令责任。获得书面授权转载时,须注明“来历:生物谷”。其它来历的文章系转载文章,本网所有转载文章系出在传递更多信息之目标,转载内容不代表本站立场。不但愿被转载的媒体或小我可与我们联系,我们将当即进行删除处置。

博亚体育app官网入口